Wy beprate alternative oanpak foar de ûntwikkeling fan semiconductor produkten.
/ foto Unsplash
Lêste kear oer materialen dy't silisium ferfange kinne by de produksje fan transistors en har mooglikheden útwreidzje. Hjoed besprekke wy alternative oanpak foar de ûntwikkeling fan semiconductor produkten en hoe't se sille wurde brûkt yn data sintra.
Piëzoelektryske transistors
Sokke apparaten hawwe piezoelectric en piezoresistive komponinten yn harren struktuer. De earste konvertearret elektryske ympulsen yn lûdimpulsen. De twadde absorbearret dizze lûdswellen, komprimearret en, sadwaande, iepenet of slút de transistor. Samarium selenide () - ôfhinklik fan druk itsij as in semiconductor (hege wjerstân) of as in metaal.
IBM wie ien fan 'e earsten dy't it konsept fan in piëzoelektryske transistor yntrodusearre. De yngenieurs fan it bedriuw binne dwaande mei ûntwikkelingen op dit mêd . Harren kollega's fan it UK National Physical Laboratory, de Universiteit fan Edinburgh en Auburn wurkje ek yn dizze rjochting.
In piëzoelektryske transistor dissipearret signifikant minder enerzjy dan silisiumapparaten. Technology earst yn lytse gadgets wêrfan it dreech is om waarmte te ferwiderjen - smartphones, radioapparaten, radars.
Piëzoelektryske transistors kinne ek applikaasje fine yn serverprocessors foar datasintra. De technology sil de enerzjy-effisjinsje fan hardware ferheegje en de kosten fan datacenteroperators op IT-ynfrastruktuer ferminderje.
Tunnel transistors
Ien fan 'e wichtichste útdagings foar fabrikanten fan halfgeleiderapparaten is it ûntwerpen fan transistors dy't kinne wurde skeakele op lege spanningen. Tunneltransistors kinne dit probleem oplosse. Sokke apparaten wurde regele mei help .
Sa, as in eksterne spanning wurdt tapast, de transistor skeakelt flugger omdat elektroanen binne mear kâns te oerwinnen de dielectric barriêre. As gefolch hat it apparaat ferskate kearen minder spanning nedich om te wurkjen.
Wittenskippers fan MIPT en Japan's Tohoku University ûntwikkelje tunneltransistors. Se brûkten dûbellaach grafene om in apparaat dat 10-100 kear rapper wurket as syn silisium-tsjinhingers. Neffens yngenieurs, harren technology ûntwerpprozessors dy't tweintich kear produktiver sille wêze as moderne flaggeskipmodellen.
/ foto PD
Op ferskate tiden waarden prototypen fan tunneltransistors ymplementearre mei ferskate materialen - neist grafeen wiene se и . De technology hat lykwols noch net de muorren fan laboratoaria ferlitten, en der is gjin sprake fan grutskalige produksje fan apparaten dy't dêrop basearre binne.
Spin transistors
Harren wurk is basearre op de beweging fan elektroanen spins. De spins bewege mei help fan in ekstern magnetysk fjild, dat oarders se yn ien rjochting en foarmet in spin stroom. Apparaten dy't operearje mei dizze stroom konsumearje hûndert kear minder enerzjy as silisiumtransistors, en mei in taryf fan in miljard kear per sekonde.
It wichtichste foardiel fan spin apparaten harren veelzijdigheid. Se kombinearje de funksjes fan in apparaat foar opslach fan ynformaasje, in detektor foar it lêzen, en in switch foar it oerdragen nei oare eleminten fan 'e chip.
Leauden te hawwen pionier it konsept fan in spin transistor yngenieurs Supriyo Datta en Biswajit Das yn 1990. Sûnt dy tiid hawwe grutte IT-bedriuwen ûntwikkeling op dit gebiet oannommen, . Hoe dan ek yngenieurs, spin transistors binne noch in lange wei fan in ferskine yn konsumint produkten.
Metal-to-loft transistors
Yn har kearn dogge de wurkingsprinsipes en ûntwerp fan in metaal-lofttransistor tinken oan transistors . Mei guon útsûnderings: de drain en boarne fan 'e nije transistor binne metalen elektroden. De sluter fan it apparaat leit ûnder har en is isolearre mei in oksidefilm.
De drain en de boarne steane op in ôfstân fan tritich nanometer fan elkoar ôf, wêrtroch elektroanen frij troch de loftromte gean kinne. De útwikseling fan opladen dieltsjes komt foar troch .
Untwikkeling fan metaal-oan-loft transistors in team fan 'e Universiteit fan Melbourne - RMIT. Yngenieurs sizze dat de technology "nij libben sil ynademen" yn 'e wet fan Moore en it mooglik meitsje om hiele 3D-netwurken fan transistors te bouwen. Chipfabrikanten sille kinne stopje mei it einleaze ferminderjen fan technologyske prosessen en begjinne mei it meitsjen fan kompakte 3D-arsjitektuer.
Neffens de ûntwikkelders sil de wurkfrekwinsje fan it nije type transistors mear as hûnderten gigahertz wêze. De frijlitting fan technology oan 'e massa sil de mooglikheden fan komputersystemen útwreidzje en de prestaasjes fan servers yn datasintra ferheegje.
It team siket no ynvestearders om har ûndersyk troch te gean en technologyske swierrichheden op te lossen. De drain- en boarneelektroden smelten ûnder de ynfloed fan it elektryske fjild - dit ferleget de prestaasjes fan 'e transistor. Se binne fan plan om it tekoart yn 'e kommende pear jier te korrigearjen. Hjirnei sille yngenieurs begjinne mei de tarieding om it produkt op 'e merk te bringen.
Wat oars skriuwe wy oer yn ús bedriuwsblog:
Boarne: www.habr.com